105064 by UNIGIS América Latina

Master Thesis ǀ Tesis de Maestría submitted within the UNIGIS MSc programme presentada para el Programa UNIGIS MSc at/en

Interfaculty Department of Geoinformatics- Z_GIS Departamento de Geomática – Z_GIS University of Salzburg ǀ Universidad de Salzburg

El vídeo espacial como herramienta Geotecnológica para el análisis del inventario vial, provincia Paruro, Perú Spatial video as a Geotechnological tool for road inventory analysis, Paruro province, Peru by/por

Angel Andrés Trigoso Cevallos 11746514 A thesis submitted in partial fulfilment of the requirements of the degree of Master of Science (Geographical Information Science & Systems) – MSc (GIS) Advisor ǀ Supervisor: Leonardo Zurita Arthos PhD

Cusco - Perú, 28 de febrero de 2022

AGRADECIMIENTOS A Dios por proveerme sabiduría para aprender nuevos conocimientos e iluminar el sendero que ha de seguir, a mis padres como guías de vida, a mi esposa Carmen por su amor incondicional, su constante apoyo y motivación en mi desarrollo personal, a mi profesor asignado Anton Eitzinger por su orientación en el desarrollo de la investigación y a UNIGIS por brindarme la oportunidad de superación profesional.

RESUMEN El vídeo etiquetado espacialmente ha evolucionado como un nuevo método que permite la adquisición de datos de vídeo asociados con la ubicación espacial de cada fotograma e integrados en un entorno SIG. La red vial en las zonas rurales de Perú es de alta prioridad para el gobierno local para permitir las actividades económicas de su población. Esta investigación analiza los aportes del video espacial en la adquisición de información de una red de caminos vecinales para documentar el inventario vial y priorizar el nivel de intervención vial en Paruro, Perú. La estandarización de los datos fue necesaria para el uso adecuado de la información adquirida del video espacial en un entorno SIG, lo que permitió la identificación y georreferenciación de la información en una base de datos geográfica mediante la visualización del video. Se demostró que la aplicación del video espacial reduce el tiempo y los costos en la adquisición y procesamiento de la información, permite la actualización del inventario de caminos vecinales, tanto su geometría, como la identificación de su infraestructura, características de tipo y estado de la superficie. A partir de la información obtenida sobre el inventario vial, se generó un modelo para priorizar las intervenciones de mejora vial. Palabras Clave: Video Espacial, SIG, Inventario Vial, Priorización Vial, Nivel de Intervención Vial

ABSTRACT The spatial tagged video has evolved as a new method that allows the acquisition of video data associated with the spatial location for each frame and integrated into a GIS environment. The road network in rural areas of Peru is of high priority for the local government to enable economic activities for its population. This research analyzes the contributions of spatial video in acquiring information from a network of neighborhood roads to document the road inventory and prioritize the level of road intervention in Paruro, Peru. Standardizing data was necessary for the proper use of the information acquired from the spatial video in a GIS environment, which allowed the identification and georeferencing of the information in a geodatabase by viewing the video. It was shown that the application of spatial video reduces the time and costs in the acquisition and processing of information, allows the updating of the neighborhood road inventory, both its geometry, identification of its infrastructure, and characteristics of type and surface condition. From the obtained information about road inventory, a model was generated to prioritize interventions for road improvements. Key Words: Spatial Video, GIS, Road Inventory, Road Prioritization, Road Intervention Level

TABLA DE CONTENIDOS 1.

INTRODUCCION ......................................................................................................................15 1.1.

ANTECEDENTES ...............................................................................................................15

1.2.

OBJETIVOS Y PREGUNTAS DE INVESTIGACION............................................................... 16

1.2.1.

Objetivo general .....................................................................................................16

1.2.2.

Objetivos específicos ..............................................................................................16

1.2.3.

Preguntas de investigación .....................................................................................17

1.3.

HIPÓTESIS........................................................................................................................17

1.4.

JUSTIFICACIÓN ................................................................................................................17

1.5.

ALCANCES........................................................................................................................19

REVISION DE LITERATURA ......................................................................................................20 2.1.

MARCO TEÓRICO ............................................................................................................20

2.1.1.

Inventario vial vecinal .............................................................................................20

2.1.2.

Priorización de Intervenciones en Caminos Vecinales ...........................................20

2.1.3.

Nivel de Intervención de Caminos Vecinales..........................................................21

2.1.4.

Video Espacial .........................................................................................................22

2.1.5.

Sistema de Información Geográfica (SIG) ...............................................................22

2.1.6.

Motion Imagery Standards Board (MISB)...............................................................23

2.1.7.

Full Motion Video (FMV).........................................................................................23

2.1.8.

Elementos del Video Espacial .................................................................................24

2.1.9.

Transitabilidad de la Vía .........................................................................................24

2.1.10.

Competencias del Mantenimiento Vial Vecinal .....................................................24

2.1.11.

Fortalecimiento de Capacidades ............................................................................25

2.1.12.

Determinación de la Geometría o Eje del Camino .................................................25

2.2.

MARCO HISTÓRICO .........................................................................................................26

2.2.1.

Desactualización de Información Para Gestión Vial ...............................................26

2.2.2.

Uso del SIG en una Red Vial Vecinal o Rural...........................................................26

2.2.3.

Recolección de Datos Geo Etiquetados ..................................................................27

2.2.4.

Tiempo y Costos de Adquisición de Datos del Video Espacial ...............................27

2.3.

MARCO METODOLÓGICO ...............................................................................................28

2.3.1.

Inventario Vial a Partir del Video Espacial..............................................................28

2.3.2.

Diseño de Datos del Inventario ..............................................................................29

2.3.3.

Grafos Viales ...........................................................................................................30

2.3.2. Network Analyst ...........................................................................................................30

2.3.4. 3.

METODOLOGÍA .......................................................................................................................32 3.1.

ÁREA DE ESTUDIO ...........................................................................................................32

3.2.

Flujograma de la Metodología........................................................................................34

3.3.

Descripción de la Metodología .......................................................................................36

3.3.1.

Etapa 1 Trabajo Pre Campo ....................................................................................37

3.3.2.

Etapa 2 Trabajo de Campo ......................................................................................37

3.3.3.

Etapa 3 Trabajo de Post Campo ..............................................................................38

3.3.4.

Etapa 4 Modelamiento de la Priorización Vial .......................................................38

3.3.4.1.

Fase I Elegibilidad del Camino Vecinal ............................................................39

3.3.4.2.

Fase II Criterios Económicos y Sociales ...........................................................39

3.3.4.3.

FASE III Determinar el Índice de Priorización de los Caminos Vecinales........52

3.3.4.4.

FASE IV Priorización ........................................................................................53

3.3.5. 4.

Estandarización del Video Espacial .........................................................................31

Etapa 5 Modelamiento del Nivel de Intervención..................................................53

RESULTADOS ...........................................................................................................................55 4.1 INVENTARIO VIAL VECINAL ..................................................................................................55 4.2. PRIORIZACIÓN DE LA RED VIAL VECINAL ............................................................................58 4.2.1. Fase I Elegibilidad del Camino Vecinal .........................................................................58 4.2.2. Fase II Criterios Económicos y Sociales ........................................................................59 4.2.2.1. Camino Asociado a las Cadenas de Valor ..............................................................59 4.2.2.2. Complementariedad Vial .......................................................................................61 4.2.2.3. Integración .............................................................................................................64 4.2.2.4. Accesibilidad ..........................................................................................................69 4.2.2.5. Potencialidades......................................................................................................73 4.2.3. Fase III Determinar el Índice de Priorización de los Caminos Vecinales ......................75 4.2.4. 4.3.

Fase 4 Priorización ..................................................................................................77

NIVEL DE INTERVENCIÓN ................................................................................................80

4.3.1.

Estado de superficie ................................................................................................80

4.3.3.

Determinación del Nivel de Intervención...............................................................84

4.4. ANALISIS DE RESULTADOS ...................................................................................................86 4.

CONCLUSIONES .......................................................................................................................89

REFERENCIAS ..........................................................................................................................90

ÍNDICE DE MAPAS Mapa 1 : Ubicación de la provincia de Paruro en la republica del Perú. .........................................33 Mapa 2: Corredores Logísticos del Perú. .........................................................................................45 Mapa 3 : Inventario vial vecinal de la provincia de Paruro ..............................................................57 Mapa 4 : Priorización Inventario vial vecinal de la elegibilidad de los caminos vecinales ...............58 Mapa 5 : Infraestructura vial vecinal asociada a la cadena de valor................................................60 Mapa 6 : Caminos vecinales con conexión a los corredores vecinales ............................................63 Mapa 7 : Camino vecinal que conecta a mayor número de capitales de distrito ............................66 Mapa 8 : Camino vecinal que integra directamente mayor población. ...........................................68 Mapa 9 : Camino vecinal que conecta al mayor número de centros educativos. ...........................70 Mapa 10 : Camino vecinal que conecta mayor número de establecimientos de salud. ..................72 Mapa 11 : Camino vecinal asociada a las principales potencialidades de los recursos naturales de la provincia. .....................................................................................................................................74 Mapa 12 : Determinación del Índice para la priorización de los caminos. ......................................76 Mapa 13 : Estado de Superficie identificada en la red vial de la provincia de Paruro. ....................81 Mapa 14 : Superficie de rodadura e infraestructura identificada en la red vial de la provincia de Paruro. ............................................................................................................................................83 Mapa 15 : Nivel de Intervención de la red vial de la provincial de Paruro ......................................85

ÍNDICE DE TABLAS Tabla 1 : Asignación de Puntaje a Caminos Vecinales Según Asociación a Cadenas Productivas Priorizadas a Nivel Nacional ............................................................................ 41 Tabla 2 : Asignación de Puntaje a Caminos Vecinales Según Asociación a Productos Provinciales Priorizados ....................................................................................................... 42 Tabla 3 : Asignación de puntaje a caminos vecinales según asociación a Corredores Logísticos priorizados a nivel nacional ................................................................................ 44 Tabla 4 : Asignación del nivel de Intervención del camino ................................................. 54 Tabla 5 : Puntos identificados y creados en la geodatabase de tipo de infraestructura .... 55 Tabla 6 : Puntos identificados y creados en la geodatabase de estado de superficie ........ 56 Tabla 7 : Puntos identificados y creados en la geodatabase de tipo superficie de rodadura ............................................................................................................................................. 56 Tabla 8 : Productos agrícolas y pecuarios definidos a la red vial de acuerdo a la cadena productiva de la provincia ................................................................................................... 59 Tabla 9 : Conexión de las vías vecinales a un corredor logístico ......................................... 62 Tabla 10 : Camino vecinal que conecta a mayor número de capitales de distrito ............. 65 Tabla 11 : Número de establecimientos de salud y su Categoría ....................................... 69 Tabla 12 : Número de establecimientos de salud y su Categoría ....................................... 71 Tabla 13 : Ranking de los 10 caminos según el índice de Priorización ................................ 75 Tabla 14 : Tabla de la estimación de índice de priorización fase I, Fase II 1,2 .................... 78 Tabla 15 : Tabla de la estimación de índice de priorización Fase II 3,4,5 y Fase III ............. 79 Tabla 16 : Estado de la superficie de la red vecinal de la Provincia de Paruro ................... 80

Tabla 17 : Superficie de rodadura identificada en la red vecinal de la Provincia de Paruro ............................................................................................................................................. 82 Tabla 18 : Infraestructura identificada en la red vecinal de la Provincia de Paruro ........... 82 Tabla 19 : Determinación del nivel de intervención ........................................................... 84 Tabla 20 : Diferencia entre levantamiento de GPS submétrico y GoPro Hero 5 ................ 87

ÍNDICE DE FIGURAS Figura 1: Comparación de los costos y tiempo invertido por diferentes métodos de toma de datos para inventario de carretera................................................................................. 28 Figura 2: Modelo funcional de imágenes de movimiento y funciones de bloques de construcción ........................................................................................................................ 31 Figura 3 : Flujograma de las etapas I al III de la metodología con predominio en el Inventario Vial Vecinal ......................................................................................................... 34 Figura 4 : Flujograma de la etapa IV de la metodología con predominio en la priorización Vial Vecinal .......................................................................................................................... 35 Figura 5 : Flujograma de la etapa V de la metodología con predominio en el nivel de intervención ......................................................................................................................... 36 Figura 6 : Modelamiento Fase I de elegibilidad................................................................... 39 Figura 7 : Uso de la Herramienta Network Analyst Para determinar las rutas más cortas entre los nodos de acopio y producción y los nodos de corredores logísticos................... 46 Figura 8 : Mediante el uso de la herramienta Network Analyst se determinó las vías más optimas de acuerdo a la ruta más corta nodos de acopio y corredores logísticos. ............ 61 Figura 9 : Mediante el uso de la herramienta Network Analyst se determinó las vías optimas entre cada capital distrital. .................................................................................... 64 Figura 10 : Grafico de barras del ranking de los 10 primeros caminos vecinales de acuerdo al índice de priorización....................................................................................................... 75 Figura 11 : Comparación del levantamiento con el GPS de la videocámara GoPro y El GPS submétrico ........................................................................................................................... 87

ÍNDICE DE ACRÓNIMOS ACC

: Accesibilidad

COM

: Complementariedad vial

CVAL

: Camino asociado a las cadenas de valor

DDCC

: Dirección Desconcentrada de Cultura del Cusco

DPOUT

: Dirección Provincial de Ordenamiento Urbano y Territorial

FMV

: Full Motion Video

GPS

: Global Positioning System

GRC-FOT

: Gobierno Regional Cusco Fortalecimiento del Desarrollo de Capacidades de Ordenamiento Territorial

INEI

: Instituto Nacional de Estadística e Informática

INT

: Integración

IVP

: Instituto Vial Provincial

MEF

: Ministerio de Economía y Finanzas

MIDAGRI

: Ministerio de Desarrollo Agrario y Riego

MINEDU

: Ministerio de Educación

MINSA

: Ministerio de Salud

MISB

: Motion Imagery Standards Board

MTC

: Ministerio de Transportes y Comunicaciones

OGC

: Open Geospatial Consortium

PCM

: Presidencia del Consejo de Ministros.

POT

: Potencialidades

PVPP

: Plan Vial Provincial Participativo

SERNANP

: Servicio Nacional de Áreas Naturales Protegidas

SIG

: Sistema de Información geográfica

SINAC

: Sistema Nacional de Carreteras

1. INTRODUCCION El Gobierno local de la Provincia de Paruro del departamento del Cusco de la Republica de Perú, y sus 9 distritos cuenta con un Instituto Vial Provincial (IVP) como organismo de la Municipalidad Provincial, encargado de la gestión vial de los caminos rurales, tiene como finalidad el mantenimiento, mejoramiento y rehabilitación como nivel de intervención de la infraestructura vial, de acuerdo a la priorización del inventario vial y su Plan Vial Provincial Participativo (PVPP) (Decreto Supremo N°088-2003-PCM, 2003). Inventario y plan vial que estuvo vigente hasta el año 2010, como consecuencia se tiene información de la red e infraestructura vial vecinal de la provincia desactualizada. Los caminos como prioridad para el desarrollo social y económico de las poblaciones que conectan, se mejoran e incrementan constantemente, su exposición a factores físicos y climáticos cambian constantemente, existiendo un desfase entre el ultimo inventario vial y la realidad del sistema de la red vial actual de la provincia de Paruro, dificultando la gestión de la planificación vial de la provincia, el no tener un inventario actualizado repercute en la priorización de inversión en los caminos y en la determinación de los niveles de intervención de la vía que garanticen una buena transitabilidad y seguridad. La presente investigación tiene como finalidad actualizar el inventario vial de la red vecinal de la provincia de Paruro, con ayuda de nuevas herramientas geotecnológicas, estándares, profesionales cualificados y procedimientos, para determinar su priorización y nivel de intervención, optimizando los recursos provenientes del gobierno central, regional o local en el mantenimiento, mejoramiento y rehabilitación de la infraestructura vial, para contribuir a la reducción de pobreza y su desarrollo sostenible de las poblaciones de la provincia de Paruro.

1.1. ANTECEDENTES La Municipalidad Provincial de Paruro y sus 9 distritos conforman el IVP como institución descentralizada de gestionar y planificar los caminos vecinales de la provincia de acuerdo a su inventario vial y PVPP.

Los caminos vecinales de competencia del gobierno local, constantemente sufren cambios ya sea en su geometría, apertura de nuevos caminos, su estado de conservación, el tipo superficie de rodadura, sus puntos críticos y la mitigación de estos con infraestructura de obras de arte. Siendo necesario para tener una buena gestión y planificación vial contar con un inventario vial actualizado. El último inventario vial de la provincia de Paruro se realizó el año 2002. Para la actualización de la red vial vecinal, se utilizará el video espacial como una nueva herramienta geotecnológica, para la adquisición y procesamiento de la información levantada de cada camino, para generar la geometría actual del sistema vial vecinal y actualizar sus características, remplazando el inventario desfazado con que cuenta la municipalidad provincial. Al actualizar el inventario vial, permitirá modelar la información con otras fuentes oficiales para definir que caminos se priorizaran y el nivel de intervención que se ejecutara, para gestionar y planificar de forma óptima los recursos asignados para el mantenimiento, mejoramiento y rehabilitación de la infraestructura de los caminos vecinales de la provincia.

1.2.

OBJETIVOS Y PREGUNTAS DE INVESTIGACION

1.2.1. Objetivo general Evaluar la integración de la captura de video espacial para la actualización del inventario vial para determinar la priorización y de los niveles de intervención de los caminos vecinales de la provincia de Paruro de la república del Perú.

1.2.2. Objetivos específicos •

Georreferenciar, identificar y generar la geometría y el estado del camino con el uso estandarizado del video espacial y herramientas SIG.

•

Generar un modelo para determinar la priorización de los caminos vecinales en base al inventario vial de la provincia de Paruro.

•

Generar un modelo para determinar el nivel de intervención de los caminos en base al inventario vial vecinal de la provincia de Paruro.

1.2.3. Preguntas de investigación •

¿Se cuenta con alguna propuesta geotecnológica que optimice la actualización del inventario vial?

•

¿La falta de información actualizada del inventario vial, dificulta la tarea de realizar una Priorización de los caminos vecinales para su gestión y planificación vial?

•

¿La falta de información actualizada del inventario vial, dificulta la tarea de realizar un nivel de intervención adecuada de los caminos vecinales?

1.3. HIPÓTESIS Con la utilización del vídeo espacial como herramienta geotecnológica, es posible determinar y analizar la situación real en la que se encuentran los caminos para su priorización y nivel de intervención de las vías vecinales de la provincia de Paruro – Perú.

1.4. JUSTIFICACIÓN La actualización del inventario vial vecinal, su priorización y niveles de intervención para la gestión y planificación vial es de competencia del IVP en concordancia con la municipalidad provincial de Paruro y sus distritos, el IVP tiene como objetivo desarrollar, mejorar y fortalecer sus capacidades para una adecuada gestión vial que permita cerrar las brechas de infraestructura vial, creando un impacto económico y social en las poblaciones rurales que articula. El IVP actualmente cuenta con un inventario vial realizado el año 2002. Las nuevas herramientas geotecnológicas implantadas en un SIG permiten desarrollar y actualizar la información para una mejor planificación y gestión de la red vial vecinal.

El gobierno de Perú, en sus políticas de inclusión y lucha contra la pobreza, invierte constantemente recursos con la finalidad de cerrar las brechas de la infraestructura vial, lo que causa que la red vial este en constante cambio, ya sea por la apertura de nuevos caminos, rehabilitaciones y mantenimientos, contrariamente también por factores climáticos y físicos. El IVP con un inventario vial desactualizado no tiene las mejores herramientas para su planificación y gestión vial de la provincia, estando entre sus funciones el de evaluar y actualizar su plan vial, siendo su componente más importante la actualización del inventario vial. Este se problematiza por los extensos periodos de tiempo que conlleva, los altos costos que involucra, las dificultades tecnológicas de uso y contar con el personal capacitado que lo maneje. La falta de políticas públicas que permitan tener un inventario actualizado de las provincias hace que estos se hagan en intervalos de tiempos muy largos, existiendo un desface entre el constante cambio de la red vial vecinal y su ultimo inventario, aunque se ha avanzado con la actualización de sus metodologías con guías para su elaboración en el que se trata de incluir las últimas tecnologías y SIG. La presente investigación tiene como objetivo principal la actualización del inventario vial, en su geometría, estado e infraestructura del camino de la red vial vecinal. Esta información servirá para modelar su priorización y nivel de intervención de la red de caminos vecinales de la provincia de Paruro de la república del Perú, utilizando nuevas herramientas geotecnológicas, como el video espacial y herramientas SIG. Una parte caótica en el proceso de la actualización del inventario vial, es el de contrastar la información, normalmente se regresa a campo para cotejar la información o levantar la información faltante del levantamiento, lo que conlleva a prorrogar el tiempo de procesamiento, generando mayores costos de recursos humanos y económicos. Con el video espacial este proceso se simplifica en trabajo de gabinete, optimizando recursos y tiempo. La información obtenida en la priorización y nivel de intervención es muy importante para optimizar la planificación y gestión vial de la provincia de Paruro, permitiendo acortar las brechas de pobreza y generar el desarrollo de las poblaciones con mejor accesibilidad y

articulado la cadena de valor a los corredores logísticos que coadyuven a su desarrollo económico.

1.5. ALCANCES La presente investigación pretende obtener una metodología aplicable para la priorización y nivel de intervención de acuerdo a la información conseguida de la actualización del inventario vial, utilizando nuevas herramientas geotecnológicas, análisis espacial y tecnologías SIG. Con el procesamiento de la información alcanzada del inventario vial, su diagnóstico y análisis con información secundaria oficial permitirá modelar las diferentes fases de su priorización y nivel de intervención, generando mapas de resultado en cada una ellas. Con la priorización de la red vial y su nivel de intervención los IVP de la provincia de Paruro podrán optimizar las inversiones que realizan el gobierno central, regional o local en los caminos, mejorando el uso de los recursos y teniendo las herramientas para el soporte de la planificación y gestión vial de la provincia. Los resultados del modelamiento y análisis espacial repercutirán en la optimización de recursos, facilitando al IVP la gestión vial de la provincia, en beneficio de cerrar las brechas de infraestructura vial de las poblaciones de la provincia.

2. REVISION DE LITERATURA 2.1. MARCO TEÓRICO 2.1.1. Inventario vial vecinal “El inventario vial es un proceso que nos permite conocer los caminos que componen la Red Vial de una determinada área, asimismo los componentes del camino y el estado de conservación de los mismos” (Menéndez, 2003, pág. 24). “Levantamiento de Información Vial de las principales características físicas del camino vecinal o rural, que permita obtener información actualizada de la red vial en cuanto a su longitud, ancho, estado, señalización, entre otros” (MTC, 2017, pág. 126). Al realizar un inventario vial se utiliza un SIG analizando y revisando su eficacia en la gestión de vías para asegurar un mantenimiento sistemático, con base geoespacial, de las vías de una ciudad (Yunus y Hassan, 2010). El Inventario Vial es el insumo principal para el análisis de la infraestructura en el Plan Vial Provincial Participativo y para el proceso de priorización de las intervenciones en los caminos (MTC, 2017).

2.1.2. Priorización de Intervenciones en Caminos Vecinales El objetivo principal de la priorización de los caminos vecinales es establecer una lista en orden de importancia clasificada por varios criterios de selección, la priorización de los caminos vecinales en base a las propuestas de desarrollo local de la provincia en “aspectos económicos, articulación e integración al mercado asociada a corredores logísticos y cadenas de valor y aspectos sociales acceso a los servicios, inclusión social” (MTC, 2017, pág. 78).

“La metodología propuesta para la selección y priorización de las demandas viales de las provincias, privilegia el análisis objetivo de criterios e indicadores de tipo social, ambiental, técnico, económico y de gestión institucional” (MOP, 2004, pág. 7).

2.1.3. Nivel de Intervención de Caminos Vecinales “Se denomina niveles de intervención a las diversas acciones relacionadas con la vía, clasificadas de acuerdo a la magnitud de los trabajos, desde una intervención sencilla pero permanente (mantenimiento rutinario), hasta una intervención más costosa y complicada (reconstrucción o rehabilitación)” (Menéndez, 2003, pág. 8).

“El mantenimiento vial, en general, es el conjunto de actividades que se realizan para conservar en buen estado las condiciones físicas de los diferentes elementos que constituyen el camino y, de esta manera, garantizar que el transporte sea cómodo, seguro y económico. En la práctica lo que se busca es preservar el capital ya invertido en el camino y evitar su deterioro físico prematuro” (MTC, 2006, pág. 8).

La rehabilitación como parte del nivel de intervención es la “ejecución de las obras necesarias para devolver a la infraestructura vial sus características originales y adecuarla a su nuevo periodo de servicio; las cuales están referidas principalmente a reparación y/o ejecución de pavimentos, puentes, túneles, obras de drenaje, de ser el caso movimiento de tierras en zonas puntuales y otros” (MTC, 2018, pág. 18).

Por su lado (Rojas, 2012) menciona lo siguiente “Para definir las actividades de mantenimiento vial en la formulación de proyectos carreteros. Esto es muy importante ya que en muchos proyectos viales no existe un criterio común sobre el nivel de intervención para cada daño encontrado, ni mucho menos para su nivel de extensión, conllevando a soluciones costosas o inapropiadas”.

2.1.4. Video Espacial Kim et al. (2014) señalan que el video espacial viene a ser la información de la escena visible en un momento determinado, expresado en su totalidad por una FOVscene, un FOVscene corresponde a un fotograma del vídeo. Un video georreferenciado puede ser representado por una secuencia de FOVscenes. Por su parte, Lewis et al. (2011) mencionan que las transmisiones de video se pueden asociar o se han asociado con datos espaciales como la ubicación y la orientación para crear datos videográficos geográficamente referenciados que, por simplicidad, se definirá como video espacial. Fundamentalmente, la naturaleza del video es registrar el espacio, por lo que cuando las propiedades espaciales se pueden adquirir con precisión y asociar con este metraje, se puede considerar un elemento geográfico importante para la integración y el análisis dentro de un SIG. Si bien este enfoque de modelado no se ha realizado plenamente, existe en una forma SIG basado en Open Geospatial Consortium (OGC), donde el contexto espacial de vídeo se define en una estructura llamada ViewCone (Lewis et al., 2006). Sin embargo, un ViewCone solo define un modelo 2D de la extensión geográfica de cada cuadro y está restringido a una representación poligonal de tres o cinco lados.

2.1.5. Sistema de Información Geográfica (SIG) Un Sistema de Información Geográfica puede ser concebido como una especialización de un sistema de bases de datos, caracterizado por su capacidad de manejar datos geográficos, que están georreferenciados y los cuales pueden ser visualizados en un mapa (Bracken y Webster, 1990). Los Sistema de Información Geográfica son herramientas que permiten procesar geo información referenciada espacialmente en un determinado sistema de coordenadas, siendo una herramienta imprescindible para la gestión y planificación del territorio y el planeamiento urbano (DPOUT, 2011).

En la evolución de los SIG, surgen dos tendencias en los últimos años, el primero como núcleo de la tecnología geoespacial, el SIG se ha integrado cada vez más con otros datos geoespaciales, como imágenes satelitales y datos GPS, el segundo los SIG se han vinculado con servicios web, tecnología móvil, redes sociales y computación en la nube (Chang, 2020).

2.1.6. Motion Imagery Standards Board (MISB) Los estándares que contiene un sistema de imágenes en movimiento para producir datos compartibles y explotables, con la construcción de principios conocidos y utilizados por otros proporcionan un marco que garantiza el cumplimiento de los objetivos de interoperabilidad (MISP, 2019). Los metadatos proporcionan la información fundamental necesaria para asociar las imágenes con la ubicación y la hora. Pero, más que eso, los metadatos proporcionan información que puede ayudar en el análisis de video automatizado (Young, 2010).

2.1.7. Full Motion Video (FMV) Full Motion Video implica un subconjunto muy estrecho de imágenes en movimiento; uno que asume metadatos geoespaciales, formatos de imagen comerciales y tasas de reproducción (MISP, 2019). FMV es un complemento de herramientas de geo procesamiento para dar a los usuarios la capacidad de ver y analizar los datos de vídeo dentro del entorno de ArcGIS. Los vídeos con sus metadatos capturado de aeronaves pilotadas a distancia, aviones tripulados, u otras plataformas pueden ser fácilmente integrados y analizados con conjuntos de datos SIG tradicionales (ESRI, 2018). Generalmente FMV es utilizado para vuelos no tripulados con orientación de un video vertical y en vehículos de transporte terrestre con orientación de un video horizontal.

2.1.8. Elementos del Video Espacial De acuerdo a lo mencionado por Kim et al. (2014) se tomará en cuenta los siguientes elementos: •

Búsqueda multimedia georeferenciada, que consiste en la búsqueda de imágenes espaciales al grabar imágenes con coordenadas longitudinales y latitudinales y marcas de tiempo.

•

Indexación espacial, se centran en consultar trayectorias de ubicación de objetos en movimiento.

2.1.9. Transitabilidad de la Vía La guía del de cumplimiento de la meta 40, del programa de incentivos a la mejora de la gestión municipal, define transitabilidad como el “nivel de servicio de la infraestructura vial que asegura un estado tal de la misma que permite un flujo vehicular regular durante un determinado periodo” (MEF, 2016, pág, 54). “Garantizar la transitabilidad permanentemente para que los usuarios puedan circular diariamente por las vías; es decir, que las interrupciones para su movilización sean mínimas durante el año” (MTC, 2006, pág. 5). “Mejorando la transitabilidad vehicular, reduciendo de esta manera tiempos, permitiendo que los habitantes puedan mejorar sus actividades agrícolas, agropecuarias, turísticas y comerciales, generando así un crecimiento socioeconómico en el lugar” (Otiniano, 2017, pág. 16).

2.1.10. Competencias del Mantenimiento Vial Vecinal De acuerdo a lo establecido por el MEF (2004, pág. 7) “los Institutos Viales Provinciales Municipales, creados por Ordenanza Municipal y que cuentan con los recursos transferidos por las Municipalidades Provinciales a las cuales se vinculan geográficamente, sobre la base del Decreto Supremo Nº 036-2003-PCM que aprueba las transferencias del Programa de

Mantenimiento Rutinario de Caminos Vecinales de PROVÍAS RURAL del Ministerio de Transportes y Comunicaciones a las respectivas Municipalidades Provinciales, regulan su aprobación presupuestaria”.

2.1.11. Fortalecimiento de Capacidades “Sin embargo, el SIG como cualquier otro sistema brinda solamente un conjunto de herramientas, no garantiza el éxito ni los buenos resultados, éstos dependen de la rigurosidad técnica y profesional que desarrollen los equipos de trabajo” (DPOUT, 2011, pág. 9).

2.1.12. Determinación de la Geometría o Eje del Camino Para llegar a la forma definitiva de la geometría o eje del camino, se utiliza varios procedimientos, el más utilizado es el sistema de posicionamiento global Global Positioning System GPS, los caminos vecinales generalmente son de un carril, indica Castro et al. (2006) que permite en un solo recorrido levantar la información, en carreteras de una sola calzada y un carril por sentido se puede recorrer la carretera una vez en cada sentido y tomar como eje los puntos medios de las dos trazas GPS. Actualmente algunos modelos de cámaras de video tienen incorporado el GPS, que graba en cada fotograma la información de coordenadas de su ubicación, Bai y Wang (2008) aplicaron el video en el rastreo de carreteras, en un marco de seguimiento que modela la carretera como arcos conectados, integrando perfectamente GIS, GPS e información de imágenes. La información obtenida del GPS es contrastada con información de imágenes satelitales. Cabrera y Morales (2012) plantean que las coordenadas asignadas en un único sistema, a elementos del objeto a referenciar de los puntos que definen como por ejemplo el eje de un camino.

2.2. MARCO HISTÓRICO 2.2.1. Desactualización de Información Para Gestión Vial El IVP de la provincia de Paruro como una institución descentralizada y especializada para gestionar adecuadamente la red vial vecinal, necesita contar con información actualizada de su inventario vial, esta no se realiza principalmente por motivos presupuestales y técnicos, con la información desactualizada no se puede realizar el PVPP como otro instrumento de gestión vial, puesto que su principal insumo es el inventario vial vecinal. “la mayoría de los departamentos no actualizan los inventarios obtenidos y entregados por el programa debido a incapacidad técnica e institucional o las dinámicas de gobierno de dichos entes territoriales” (Villar y Ramírez, 2014, pág. 40).

2.2.2. Uso del SIG en una Red Vial Vecinal o Rural La utilización de los SIG en los inventarios viales ha contribuido notablemente a que se tenga información actualizada, en un periodo de tiempo corto, cada vez con mayor precisión, gracias al desarrollo como el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) y el avance en el manejo del software como QGIS y ESRI que simplifican el levantamiento de campo y el trabajo en gabinete, cuyos resultados son potentes herramientas para la planificación y gestión vial. “Los sistemas de información geográfica son fundamentalmente instrumentos técnicos con capacidades múltiples, diseñados y habilitados en primera instancia para inventariar información geográfica, la cual a su vez alimenta las funciones de análisis con que están equipados los SIG, para finalmente convertirse en herramientas útiles a las tareas de administración y planificación” (Amaral et al., 2016, pág, 2).

2.2.3. Recolección de Datos Geo Etiquetados Jalayer et al. (2014) mencionan que la recolección de datos geo etiquetados es la toma de datos de videos y fotos digitales geo etiquetados se lleva a cabo utilizando un sistema de mapeo de videos, equipado con una videocámara de video y una antena GPS. El sistema de mapeo de video puede recopilar video digital geo etiquetado con información esencial de ubicación, que puede importarse con una extensión de al software ArcGIS, el tiempo de recogida de datos es relativamente corto del registro de fotos, video e información del GPS, pero un gran esfuerzo de extracción de características en la oficina, el tiempo promedio para la recolección de datos empleando este método fue de nueve minutos por milla aproximadamente.

2.2.4. Tiempo y Costos de Adquisición de Datos del Video Espacial En el trabajo realizado por Jalayer et al. (2014) la extracción de datos de un video con información del GPS integrado del trabajo de campo tomó en promedio 50 minutos por milla o un minuto por objeto. La información obtenida de la grabación de videos en una plataforma vehicular elimina el riesgo de exponer al equipo de recolección de datos al tráfico vehicular, el registro de foto video complementada con fotografías aéreas de alta resolución e imágenes satelitales, proporcionan todos los datos de un inventario de carretera. En la figura 1 se comparan los diferentes métodos para la recolección de datos en tiempos y costos de carreteras rurales, segmento de una autopista y arterias urbanas, se puede apreciar que en el total de tiempo horas hombre el método del registro de video es el de menor tiempo, así como los costos totales con el método de video son los menores. Con el avance de las nuevas geo tecnologías las cámaras de video tienen incorporado el GPS siendo el registro del video con la meta data de la geolocalización, optimizando y mejorando de esta manera los tiempos de recolección y postproceso de la información.

Fuente: Jalayer et al. (2014)

Figura 1: Comparación de los costos y tiempo invertido por diferentes métodos de toma de datos para inventario de carretera.

2.3. MARCO METODOLÓGICO 2.3.1. Inventario Vial a Partir del Video Espacial El inventario vial vecinal, como herramienta de priorización e intervención, no requiere “realizar un inventario vial calificado del camino, sino obtener información que permita realizar un diagnóstico vial rápido y sencillo que permita conocer el estado de transitabilidad, accesibilidad y situación de la infraestructura vial a nivel provincial”(MTC, 2017, pág. 140), por lo que el levantamiento de información del camino con una cámara de video que tiene integrado un GPS, servirá para posteriormente en trabajo de gabinete proceder a inventariar sus características y elementos. “Por lo tanto, creemos que la secuencia de video proporciona información más valiosa para la detección de señales de tráfico que una sola imagen” (Fang et al., 2003, pág. 1330) estas tecnologías de reconocimiento se vienen desarrollando en países desarrollados, en el caso de los caminos que se está investigando supone hacer el reconocimiento del inventario vial visualmente.

2.3.2. Diseño de Datos del Inventario Los procedimientos para la toma de datos del inventario según Jalayer et al. (2014) por lo general son: registro de datos GPS equipado con una cámara interna, colección video geo etiquetado, Información de la superficie de la tierra de imágenes aéreas y satelitales, Sistemas de Información Geográfica y tecnología de escáner laser LIDAR Mobile en conjunción con Sistemas Globales de Navegación por Satélite (GNSS). En el proceso se pueden adoptar y combinar varios de estos procedimientos, para tener la información necesaria para los objetivos deseados. Para el modelado de la priorización e intervención, es necesario los elementos y características de la vía “características físicas y/o elementos del camino, que son las principales variables que sirven para determinar el estado situacional del camino vecinal o rural y conocer el estado de transitabilidad requerido. Estas características son (MTC, 2017, pág. 127): 1. Código de la Carretera o Camino, 2. Punto de Inicio, 3. Longitud del camino, estimación de la métrica en kilómetros, 4. Ancho de la plataforma, 5. Tipo de superficie de rodadura, 6. Estado de Transitabilidad del camino, 7. Clasificación por Orografía, 8. Tipo de señalización, 9. Tipo de puentes 10. Cunetas, Alcantarillas y Badenes, 11. Ciudad o Centro Poblado, 12. Localización de Puntos Notables (Centros Educativos, Centros de Salud, Turísticos…), 13. Localización de Puntos Críticos (Fallas Geológicas, Geotécnicas, Hidrológicas Seguridad Vial u otros), 14. Punto Final”

En la presente investigación se prescindirá de los puntos 4, 7, 8, porque no son incluidos en el modelamiento, el punto 11 y 12 se utilizará la información oficial de las instituciones competentes.

2.3.3. Grafos Viales “La técnica de grafos en Geografía, derivada de la topología, constituye un instrumento esencial para el estudio de las redes de transporte, en especial su organización y estructura espacial” (Garrido, 1995, pág. 83). Los grafos son utilizados para determinar las rutas optimas de una red vial “para la determinación de rutas de valor de recorrido mínimo a través de los diferentes componentes de una malla vial, el cual permite obtener a partir de la representación del sistema por un grafo y la posterior aplicación de un algoritmo computacional, el valor de recorrido mínimo y la sucesión de los segmentos que deben ser transitados para que la ruta sea optima” (Angel y Marín, 2011, pág. 112). En la red vial provincial, determinar la ruta más corta entre un centro de acopio y el punto de acceso a un corredor logístico, definen (Restrepo y John, 2004) al algoritmo de Dijkstra como aquel algoritmo que sirve para encontrar la distancia más corta entre un nodo de origen y un nodo cualquiera.

2.3.2. Network Analyst ESRI (2005) define Network Analyst como una potente extensión de análisis espacial basado en redes que incluye enrutamiento, direcciones de viaje, instalaciones más cercanas y análisis de área de servicio. Manejando un modelo de datos dinámicamente de redes reales, que permiten construir fácilmente redes a partir de estos datos en un sistema de información geográfica. Para encontrar la ruta optima entre dos nodos el que tiene mayor peso es la distancia más corta “Los atributos de la red proporcionan elementos de red básicos como la distancia de cada tramo de vía, la direccionalidad de las calles (un sentido o doble sentido) y el nivel de

jerarquía (autopista, arterial, carretera local). Para tomar la mejor ruta se toma como impedancia la distancia” (Serna et al., 2016, pág. 93).

2.3.4. Estandarización del Video Espacial El video espacial aparece como una nueva herramienta geotecnológica, ocasionando que su uso con herramientas SIG, sea complicado por el momento, por no existir un estándar definido, de acuerdo a la revisión se encontró al estándar, Motion Imagery Standards Profile MISB, es el más utilizado. Como modelo funcional de imágenes en movimiento (MISP, 2019) ayuda a proporcionar contexto para los estándares de MISP individuales. La organización del modelo funcional considera el flujo de datos lógicos desde la escena hasta la explotación, como se muestra en la Figura 2; sin embargo, la única función requerida es Imager. Se tiene en cuenta que el orden de las funciones no siempre es el indicado.

Figura 2: Modelo funcional de imágenes de movimiento y funciones de bloques de construcción Fuente: MISP (2019)

3. METODOLOGÍA 3.1. ÁREA DE ESTUDIO Para determinar la priorización y nivel de intervención de una red vial de la provincia de Paruro, el insumo más importante es su inventario vial. Esta información permite que los IVP conjuntamente con sus municipalidades distritales de la provincia, tengan una red vial lo más posiblemente transitable, que repercute en su desarrollo económico y social de las poblaciones que conecta y como política nacional reduce tiende a la reducción de los índices de pobreza. La presente investigación será cualitativa y cuantitativa, bibliográfica, de campo, aplicándose el método inductivo y deductivo. En el último PVPP de la provincia de Paruro, aprobado de año 2002 se tienen un total de 43 rutas de vías vecinales con un total de 381 Km. “se observa que para el sistema de carreteras rurales, se requiere rehabilitar 381.00 Km” (Granados y Murga, 2002, pág. 87), información que es actualizada en el año 2016 “la información actualizada y consolidada en función a los cambios que han experimentado las vías” (MTC, 2016, pág. 1). El MTC aprueba con Decreto Supremo N° 011-2016-MTC la actualización del clasificador de rutas del Sistema Nacional de Carreteras SINAC, oficializando 73 rutas de caminos vecinales de la provincia de Paruro, siendo 2 de estas interprovinciales, 9 rutas de caminos Departamentales y no comprende ninguna vía Nacional, para el tema de conectividad se toma es este estudio 9 rutas viales que comprenden otras provincias. El estudio de esta investigación abarca la red vial vecinal de administración vecinal de la provincia de Paruro, que comprende 9 distritos: Paruro, Accha, Ccapi, Colcha, Huanoquite, Omacha, Paccaritambo, Pillpinto y Yaurisque, representado en el mapa 1.

Mapa 1 : Ubicación de la provincia de Paruro en la republica del Perú.

3.2. Flujograma de la Metodología En esta investigación se plantean 5 etapas, como aparecen en la figura 3, estas son pre campo, campo y post campo, donde el producto a entregar será el nivel de intervención, en la etapa 3, 4 y 5 el resultado es del análisis espacial y modelamiento de la información.

Figura 3 : Flujograma de las etapas I al III de la metodología con predominio Inventario Vial Vecinal

en el

Para un mejor entendimiento la priorización vial que es la etapa IV, se disgrega en una metodología con predominio en la priorización vial vecinal como se presenta en la figura 4

Figura 4 : Flujograma de la etapa IV de la metodología con predominio en la priorización Vial Vecinal Las abreviaciones Utilizadas en la etapa IV de Priorización de la red vial vecinal son las siguientes: CVAL = cadenas de valor PP = productos priorizados COM = Complementariedad vial INT = Integración CP= Capitales de Distrito POB=Población ACC= Accesibilidad CS= Establecimientos de Salud CE= Centros Educativos POT= Potencialidades En la etapa V en el modelamiento del nivel de intervención se presenta en la figura 5, donde en base a las vías priorizadas de la red vial de la provincia de Paruro, determinadas en la etapa IV, con información del inventario vial del estado, tipo de superficie de rodadura y puntos críticos se determina el nivel de intervención de la red vial provincial.

Figura 5 : Flujograma de la etapa V de la metodología con predominio en el nivel de intervención

3.3. Descripción de la Metodología Para el análisis espacial de esta investigación se utilizó información primaria y secundaria: Información Primaria: •

Inventario Vial Vecinal de la provincia de Paruro, generado a partir del video espacial

Información Secundaria: •

Áreas Naturales Protegidas (SERNANP)

•

Patrimonio Cultural (DDCC)

•

Limites Referenciales de la provincia y Distritos (INEI)

•

Uso Actual de Suelos (GRC-FOT)

•

Animales Mayores (GRC-FOT)

•

Producción Agrícola (GRC-FOT)

•

Corredores logísticos (MTC)

•

Red Vial Vecinal (MTC)

•

Red Vial Departamental (MTC)

•

Red Vial Nacional (MTC)

•

Centros Poblados (INEI)

•

Población (INEI)

•

Capital Distrito (PCM)

•

Centros Educativos (MINEDU)

•

Establecimiento de Salud (MINSA)

•

Hectáreas Cosechadas (MIDAGRI)

Las etapas para la descripción de la metodología son cinco:

3.3.1. Etapa 1 Trabajo Pre Campo La etapa 1 comprende el trabajo de pre campo, donde se recopila la información cartográfica existente de la vía vecinal con información del último PVPP del año 2002 y del clasificador de vías SINAC del 2016, complementada con información del IVP y de las municipalidades provincial y distritales. La información recopilada es procesada y sistematizada obteniendo un diagrama preliminar de la red vial vecinal que servirá para el trabajo de campo, permitiendo planificar de forma óptima el recorrido para el levantamiento de la red de caminos vecinales.

3.3.2. Etapa 2 Trabajo de Campo El trabajo de campo comprende la captura de datos, con el uso de una filmadora que tiene incorporado el GPS. Al integrar cada fotograma su ubicación hace de esta una potente herramienta geotecnológica. La cámara filmadora integrada con un GPS toma los datos del video espacial, al concluir la toma de datos la información es transferida a una computadora para su posterior procesamiento.

3.3.3. Etapa 3 Trabajo de Post Campo En esta etapa se realizó el trabajo de post campo o gabinete, la información del video espacial estandariza al formato MISB, para este proceso se utilizó el software libre de Irache (2017) GPMD2CSV que extrae los metadatos en formato CSV, estas tablas se ajustan a la estructura MISB, para esta investigación los metadatos mínimos utilizados son el sello de tiempo UNIX, SensorLatitude, SensorLongitude y SensorAltitude. Esta información se integra a un entorno SIG en el software ArcGIS, con el complemento Full Motion Video FMV y dentro de este con la herramienta de geoprocesamiento multiplexor de video se combinan los videos y sus metadatos CSV en un nuevo video compatible MISB. Este proceso y la herramienta geotecnológica FMV permite visionar y generar la geodatabase con la ubicación de infraestructura, estados y tipo de superficie. El primer producto que se obtiene del video espacial es la polilínea de la geometría de la vía, y con herramientas topológicas y contrastación con imágenes satelitales se determina la geometría de la red vecinal definitiva, sobre la geometría vial con el uso de la herramienta FMV se generan la información a nivel de punto del inventario, estado, tipo de superficie, infraestructura y puntos críticos. Al final de esta etapa se obtiene la geometría de la red vial y la geodatabase de los puntos de inventarios de sus características e infraestructura.

3.3.4. Etapa 4 Modelamiento de la Priorización Vial El modelamiento de la priorización vial tiene como principal insumo el inventario vial, ya definido en la etapa 3, “La metodología para la priorización de los caminos vecinales CV tiene como objetivo establecer un ranking de los caminos a ser intervenidos basado en un análisis de criterios económicos y sociales orientados a mejorar la competitividad (asociado a Corredores Logísticos y Cadenas de Valor) e Inclusión social” (MTC, 2017, pág. 78), la priorización se divide en 2 fases:

3.3.4.1. Fase I Elegibilidad del Camino Vecinal La elegibilidad del camino de acuerdo al impacto social ambiental y socio cultural se modela si existen intersección entre la red vial y Áreas Naturales Protegidas (SERNANP), Patrimonio Cultural (DDCC) dentro del límite referencial de la provincia (INEI), Las vías involucradas

dentro de estas áreas no serán Elegibles en la priorización. En la figura 6 de muestra el modelamiento de esta fase

Figura 6 : Modelamiento Fase I de elegibilidad.

3.3.4.2. Fase II Criterios Económicos y Sociales Para determinar los criterios económicos se asignan puntajes a los caminos vecinales que estén asociados a los 20 corredores logísticos, 2 ejes estructurantes, vías alimentadoras y a la cadena de valor asociación a las cadenas productivas priorizadas a nivel nacional, en el criterio social el acceso de la población a los servicios de educación y salud, estos criterios de acuerdo a guía para formular el PVPP (MTC, 2017) comprenden 5 criterios: A. Camino asociado a las cadenas de valor (CVAL)

B. Complementariedad vial (COM) C. Integración (INT) D. Accesibilidad (ACC) E. Potencialidades (POT)

A. Camino Asociado a las Cadenas de Valor Los caminos asociados a la cadena de valor son los priorizados a los corredores logísticos y a los productos para el desarrollo económico de la provincia son 2: a. Camino asociado a cadenas de valor priorizados en el corredor logístico. b. Camino asociado a productos priorizados para el desarrollo económico de la provincia. a. Camino Asociado a Cadenas de Valor Priorizados en el Corredor Logístico. Se modela de la intersección entre la red vial, el uso actual de suelos (GRC-FOT) con Producción Agrícola (GRC-FOT), se tendrá la cadena productiva de la provincia de acuerdo a los mayores volúmenes de producción, obteniendo los polígonos finales de la cadena productiva, dentro del límite referencial de la provincia (INEI). En la tabla 1, se describe la asignación de puntaje a caminos vecinales según su asociación a las cadenas productivas priorizadas a nivel nacional, dándole un puntaje a todos de un 30%.

Tabla 1 : Asignación de Puntaje a Caminos Vecinales Según Asociación a Cadenas Productivas Priorizadas a Nivel Nacional

Cadena productiva Alcachofa Alfalfa Azúcar y Derivados Banano Cacao y Confitería Café Cebolla Cereales Cítricos Espárragos Legumbres Mango Palta Pimientos Piña Productos lácteos Tomate Tubérculos Uva

Código

Puntaje

CVAL1 Alcachofa CVAL2 Alfalfa CVAL3 Azúcar y Derivados CVAL4 Banano CVAL5 Cacao y Confitería CVAL6 Café CVAL7 Cebolla CVAL8 Cereales CVAL9 Cítricos CVAL10 Espárragos CVAL11 Legumbres CVAL12 Mango CVAL13 Palta CVAL14 Pimientos CVAL15 Piña CVAL16 Productos lácteos CVAL17 Tomate CVAL18 Tubérculos CVAL19 Uva

30% 30% 30% 30% 30% 30% 30% 30% 30% 30% 30% 30% 30% 30% 30% 30% 30% 30% 30%

Fuente: MTC (2017) El trabajo de acuerdo con MTC (2017) de la variable de volumen de producción es la siguiente: VPcvi = volumen de producción (TM) de uno de los dos (2) principales productos asociados a las cadenas de valor vinculadas al camino vecinal i. i = 1, .., n Luego se estandariza y normaliza el volumen de producción:

Donde:

VPcviE =

VPcvi Número de km del camino

𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 = Volumen de producción estandarizado.

VPcviEN = Donde:

VPcviE Máximo valor VPcviE

𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉= Volumen de producción del camino i estandarizado y normalizado. Factor de ponderación: 0.30

b. Camino Asociado a Productos Priorizados para el Desarrollo Económico de la Provincia Camino asociado a productos priorizados o productos locales prioritarios con potencial para el desarrollo económico de la provincia, se modela de la intersección entre la red vial y Uso actual de suelos (GRC-FOT) con Animales mayores (GRC-FOT), se tendrá la cadena productiva de la provincial de acuerdo a los dos mayores volúmenes de producción, obteniendo los polígonos finales de Productos priorizados, dentro del límite referencial de la provincia (INEI). En la tabla 2 de acuerdo a MTC (2017) se describe los porcentajes asignados a la cadena productiva de la provincia de Paruro, los productos priorizados PP1 y PP2 saldrán de acuerdo a la identificación e información de la provincia de Paruro. Tabla 2 : Asignación de Puntaje a Caminos Vecinales Según Asociación a Productos Provinciales Priorizados Cadena productiva Producto priorizado 1 Producto priorizado 2 Producto No priorizado

Código PP1 PP2 NP

Puntaje 20% 20% 0%

Fuente: MTC (2017)

El cálculo para la variable a trabajar de volumen de producción de acuerdo a MTC (2017) es:

VPcvi = volumen de producción (TM) de uno de los dos principales productos locales prioritarios vinculados al CVi..

i = 1, .., n Luego se estandariza y normaliza VPcvi:

Donde:

VPcviE =

VPcvi Número de km del camino

𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉 = Volumen de producción estandarizado. VPcviEN =

Donde:

VPcviE Máximo valor VPcviE

𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉𝑉= Volumen de producción del producto local priorizado estandarizado y

normalizado.

Factor de ponderación: 0.20

B. Complementariedad Vial La complementariedad vial, determina el grado de conexión de los caminos vecinales al Corredor Logístico. En tabla 3 se puede ver que los caminos que están conectados a un corredor logístico o eje estructurante tienen un puntaje de 20%, mientras las vías alimentadoras un puntaje de 15 %.

Tabla 3 : Asignación de puntaje a caminos vecinales según asociación a Corredores Logísticos priorizados a nivel nacional

Código

Puntaje

Nombre de Corredor Logístico Corredor Logístico 01: Chiclayo - Moyobamba - Tarapoto - Yurimaguas - Iquitos. Corredor Logístico 02: Paita - Piura - Dv. Olmos Corredor Logístico 03: Lima - La Oroya - Huánuco - Tingo María - Pucallpa Corredor Logístico 04: Nazca - Abancay - Cusco Corredor Logístico 05: Matarani - Arequipa - Juliaca - Pte. Inambari Corredor Logístico 06: Arequipa - Moquegua - Tacna - La Concordia (Frontera con Chile) Corredor Logístico 07: Matarani - Ilo - Moquegua - Desaguadero (Frontera con Bolivia) Corredor Logístico 08: Cusco - Puerto Maldonado - Iñapari (Frontera con Brasil) Corredor Logístico 09: Ayacucho - Pisco Corredor Logístico 10: La Oroya - Huancayo - Ayacucho - Abancay Corredor Logístico 11: Cusco - Juliaca - Puno - Desaguadero (Frontera con Bolivia) Corredor Logístico 12: Tarapoto - Aucayacu - Tocache - Tingo María Corredor Logístico 13: Pativilca - Conococha - Huaraz - Carhuaz Corredor Logístico 14: Ciudad de Dios - Cajamarca - Chachapoyas Corredor Logístico 15: Piura - Tumbes - Puente Internacional (Frontera con Ecuador) Corredor Logístico 16: Chiclayo - Cajamarca Corredor Logístico 17: La Oroya - Tarma - La Merced - Satipo Corredor Logístico 18: Chimbote - Huacrachuco - Tocache Corredor Logístico 19: Salaverry - Trujillo - Shorey - Huamachuco Corredor Logístico 20: Dv. Quilca - Matarani - Ilo - Tacna

CL1 CL2 CL3 CL4 CL5 CL6 CL7 CL8 CL9 CL10 CL11 CL12 CL13 CL14 CL15 CL16 CL17 CL18 CL19 CL20

20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20% 20%

Eje Estructurante 01: Lima hasta Piura (Panamericana Norte)

EE01

20%

Eje Estructurante 02: Lima hasta Arequipa (Panamericana Sur)

EE02

20%

Alimentador

15%

Sin conexión a Corredor Logístico (CL), Eje Estructurante (EE) o a Alimentador (A)

Sin conexión a CL ó A

Fuente: MTC (2017)

En el mapa 02 se puede identificar en la república del Perú todos los corredores logísticos descritos en la tabla 3. Estos caminos articulan en conjunción con las vías nacionales y departamentales a las vías vecinales, las cuales son parte de este estudio.

Mapa 2: Corredores Logísticos del Perú. Fuente: MTC (2018)

La red de caminos vecinales de la provincia de Paruro solo cuenta con vías alimentadoras al corredor logístico, con la herramienta de Network Analyst se determina las vías alimentadoras que son las rutas más cortas de los nodos de los centros de producción y los nodos de acopio, que en el caso de Paruro son las capitales distritales y los arcos alimentadores que conectan la provincia a los 8 nodos de los corredores logísticos, como se puede apreciar en la figura 7.

Figura 7 : Uso de la Herramienta Network Analyst Para determinar las rutas más cortas entre los nodos de acopio y producción y los nodos de corredores logísticos. Loa caminos vecinales que se identifican mediante Network Analyst como rutas más cortas serán las vías alimentadoras al corredor logístico. De acuerdo al factor de ponderación propuesto por el MTC son: •

Si se conecta a un Corredor Logístico: 0.20

•

Si conecta a vías alimentadoras: 0.15

C. Integración a. Camino Vecinal que Conecta al Mayor Número de Capitales de Distrito

Se integra la red vial vecinal de acuerdo a su código de ruta, con los nodos de capital de distrito, se utiliza la herramienta Network Analyst para determinar las rutas más cortas entre nodos, identificando su conectividad y si este contine otros nodos. Para determinar el valor de acuerdo al MTC (2017) se realiza el siguiente procedimiento y formula: La variable relevante es el número de Capitales distritales vinculadas al camino vecinal Donde: CDcv(i)= Número de Capitales distritales vinculadas al camino vecinal i i = 1, …, n Luego se estandariza y normaliza CDcvi

CDcviE = Donde:

CDcvi Número de km del camino

CDcviE= Número de Capitales distritales vinculadas al camino vecinal i estandarizado.

CDcviEN = Donde:

CDcviE Máximo valor CDcviE

𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶𝐶 = Número de Capitales distritales vinculadas al camino vecinal i estandarizado y normalizado.

Factor de ponderación: 0.08

b. Camino Vecinal que Integra Directamente Mayor Población Rutas de los caminos vecinales que integran directamente mayor población, para identificar estas poblaciones a cada lado del camino la guía del MTC plantea 5 Km por lado, de acuerdo al análisis de conectividad de los centros poblados y densificación de la red vial, en la investigación se determinó el uso de un búfer de 1 km, la intersección del búfer con la población de los centros poblados (INEI, 2017), la sumatoria por ruta de cada vía dará la población integrada al camino, para estandarización, normalización y ponderación se aplica la siguiente formula de acuerdo al MTC (2017). La variable relevante es población en el área de influencia del camino vecinal Donde: POB (i)= Población en el área de influencia del camino vecinal i i = 1,…,n Luego se estandariza y normaliza POB(i)

POBE(i) = Donde:

POB(i) Número de km del camino

POBE (i)= Población estandarizada del camino i.

POBEN(i) = Donde:

POBE(i) Maximo valor POBE entre todos los caminos

POBEN (i)= Población estandarizada y normalizada del camino i. Factor de ponderación: 0.07

D. Accesibilidad a. Camino Vecinal que Conecta al Mayor Número de Centros Educativos

Camino vecinal que conecta al mayor número de centros educativos, para identificar estos centros educativos a cada lado del camino la guía del MTC plantea 5 Km por lado. De acuerdo al análisis de conectividad de centros educativos y densificación de la red vial, en la investigación se determinó el uso de un búfer de 750 m, la intersección del búfer con centros educativos (MINEDU, 2020), su sumatoria por camino nos dará la los centros educativos asociados al camino vecinal, para estandarización, normalización y ponderación se aplica la siguiente formula de acuerdo al MTC (2017). La variable relevante es el número de centros educativos en el ámbito del camino Donde: CE (i)= N° Centros educativos en el ámbito del camino i i = 1,…,n Luego se estandariza y normaliza CE(i)

CEE(i) = Donde:

N°CE(i) Número de km del camino

CEE (i)= Centros educativos estandarizado del camino i.

Donde:

CEEN(i) =

CEE (i) Maximo valor CEE

CEEN (i)= Centros educativos estandarizado y normalizado del camino i. Factor de ponderación: 0.07 b. Camino Vecinal que Conecta Mayor Número de Establecimientos de Salud Camino vecinal que la conecta mayor número de establecimientos de salud, para identificar estos establecimientos de salud a cada lado del camino la guía del MTC plantea 5 Km por lado, de acuerdo al análisis de conectividad de los establecimientos de salud y densificación de la red vial, en la investigación se determinó el uso de un búfer de 2.5 km, la intersección del búfer con establecimientos de salud (MINSA, 2020), su sumatoria por camino nos dará

la los establecimientos de salud asociados al camino vecinal, para estandarización, normalización y ponderación se aplica la siguiente formula de acuerdo MTC (2017). La variable relevante es número de establecimientos de salud en el ámbito del camino. Donde: ES (i)= N° de Establecimientos de salud en el ámbito del camino i i = 1,…,n Luego se estandariza y normaliza ES(i)

ESE(i) = Donde:

N°ES(i) Número de km del camino

ESE (i)= Establecimientos de salud estandarizado del camino i.

ESEN(i) = Donde:

ESE (i) Maximo valor ESE

ESEN (i)= Establecimientos de salud estandarizado y normalizado del camino i. Factor de ponderación: 0.08

E. Potencialidades Potencialidad del camino vecinal asociada a los principales recursos naturales de la provincia, se identifica las potencialidades de la provincia en “Unidades de Medida de las Potencialidades Se miden en magnitudes y unidades heterogéneas (ejm: hectáreas de tierras agrícolas, KW de potencia instalada, kilómetros de caminos rurales, TM de reservas minerales)” (MTC, 2008, pág. 76), en la cadena de valor y producto priorizado se identifica las unidades de medida relativas a la agricultura y ganadería; la potencialidad agrícola vienen a ser las hectáreas aptas de cultivo menos las hectáreas cosechadas, (MINAGRI, 2018), para las potencialidades de ganadería (animales mayores) menos saca del ganado

que según Mendoza (2017, pag. 17) “Corresponde al ganado que ha cumplido su vida productiva, además las vacas resultantes de los rechazos que son productos de la selección, así como la respuesta a la sanidad; por vejez”, para determinar este porcentaje Moreno (2005) realiza una estimación de un 22 % de saca del ganado total vacuno del hato. Para la estandarización, normalización y ponderación se aplica la siguiente formula de acuerdo (MTC, 2017). La variable relevante es el número de unidades de recurso del distrito en el que se localiza el camino Donde: POT(i)= N° Unidades de Recurso del distrito(s) en el (los) que se localiza el camino i i = 1,…,n Luego se estandariza y normaliza POT(i)

POTE(i) = Donde:

N° UR(i) Número de km del camino

POTE (i)= Potencialidad estandarizada del camino i.

POTEN(i) = Donde:

POTE (i) Maximo valor POTE

POTEN (i)= Potencialidad estandarizada y normalizada del camino i. Factor de ponderación: 0.20

3.3.4.3. FASE III Determinar el Índice de Priorización de los Caminos Vecinales Con los resultados de las 5 fases se determina el índice de la priorización de los caminos de acuerdo al MTC (2017). El índice de priorización es la suma de los valores ponderados de los 5 criterios a ser aplicado a todos los caminos. IP: f1*CAVALi + f2*COMi+ f3*INTi + f4*ACCEi+ f5*POTi IP: f1*CAVALi+ f2*COMi+ (f3.1*CD + f3.2*POB) + (f4.1*CE + f4.2*ES) + f5*POT Donde: IP = Índice de priorización CAVALi = Camino i asociado a una cadena de valor (Sea producto de Cadena de valor – CVAL o Producto priorizado local – PP) COMi = Complementariedad vial del camino i (Sea camino asociado a Corredor logístico – CL o a Camino alimentador - CA) INTi = Integración vial del camino i (Integra a capitales distritales – CD y a población – POB) ACC = Accesibilidad a servicios del camino i (Acceso a centros educativos – CE y establecimientos de salud – ES) POT = potencialidad asociada al camino i. i = camino vecinal (1,…,n) f = factor de ponderación: f1=30% ó 20% f2=20% ó 15% f3=15%: f3.1=0.8%, f3.2=0.7%, f4=15%: f4.1=0.7%, f4.2=0.8%, f5=20%

3.3.4.4. FASE IV Priorización Se ordena la información de mayor a menor de acuerdo a los resultados del índice de priorización, en un modelo de Excel descrito en la guía (MTC, 2017) donde se consolida la información del inventario vial y de las diferentes fases de la Priorización.

3.3.5. Etapa 5 Modelamiento del Nivel de Intervención El nivel de intervención tiene como insumo el inventario vial vecinal y sus vías priorizadas. existen diferentes complejidades de niveles de intervención de uno básico a uno detallado de acuerdo a los niveles de estudio inversión “Cabe precisar que el señalamiento del tipo de intervención al nivel del plan vial no es definitivo, es una primera aproximación para la elaboración de los diferentes programas de intervención del PVPP. El nivel de intervención de un camino será determinado por los estudios de preinversión correspondientes” (MTC, 2017, pág. 60) En esta investigación se reforzará el cuadro de nivel de intervención que es a partir del estado de transitabilidad “A este nivel, la intervención para cada camino podrá corresponder, según el estado de transitabilidad en que se encuentre, a una de las actividades siguientes Estado Bueno: Mantenimiento Rutinario – MR Estado Regular: Mantenimiento Periódico – MP Estado Malo: Rehabilitación – R / Mejoramiento – M” (MTC, 2017) Además de la información de estado de transitabilidad, en esta investigación, se utilizó información de superficie de rodadura e infraestructura; los puntos críticos nos servirán para determinar si hace falta algún tipo de infraestructura en la vía. En la tabla 4 se realiza una matriz de acuerdo a la interpretación propia de como serían los niveles de intervención en base a la información del tipo de superficie de rodadura, el estado de transitabilidad e infraestructura existente en la vía.

Tabla 4 : Asignación del nivel de Intervención del camino Superficie de rodadura Afirmado Afirmado Sin Afirmar Sin Afirmar Trocha

Estado de transitabilidad Infraestructura Nivel de Intervención Bueno SI Mantenimiento Rutinario Regular SI Mantenimiento Periódico Regular SI Rehabilitación Malo SI Rehabilitación Malo No Mejoramiento y Rehabilitación

Fuente: Elaboración propia

En una vía con una misma ruta pueden existir varios tipos de superficie y estado, para determinar el nivel general de intervención de la vía se tomará la mayor superficie y estado que tengan la mayor extensión en km.

4. RESULTADOS La investigación permitió tener 3 productos, el inventario vial vecinal a partir del video espacial, la priorización de la red vial y el nivel de intervención de las vías priorizadas.

4.1 INVENTARIO VIAL VECINAL De acuerdo al levantamiento con el video espacial de la red vial vecinal, la información de los metadatos del del GPS se utilizó para generar la geometría de la vía, con el procesamiento de esta información se determinaron 79 rutas oficiales que pertenecen al SINAC de la provincia de Paruro y 42 vías que no estaban en el clasificador del SINAC, se codificaron sus rutas y se nombró su trayectoria, totalizando la red vial vecinal 121 vías y con una longitud 877.042 Km se puede ver en el mapa 3 del inventario vial de la provincia de Paruro. Con el visionado del video espacial y el uso de herramientas SIG, especialmente FMV se generó una geodatabase de puntos, como aparece en la tabla 5, con un total de 495 alcantarillas, 89 badenes y 29 puentes, en la tabla 6 se puede apreciar que se identificaron los estados de superficie entre bueno, regular y malo con un total de 155 tipos estado de superficie. En la tabla 7 se muestra de acuerdo al reconocimiento de los diferentes tipos de superficie de rodadura entre concreto, afirmado, sin afirmar y trocha con un total de 154 tipos de superficie de rodadura. Tabla 5 : Puntos identificados y creados en la geodatabase de tipo de infraestructura

Tipo de Infraestructura Alcantarillas Baden Puentes

Puntos Identificados y creados en la Geodatabase 495 89 29

Tabla 6 : Puntos identificados y creados en la geodatabase de estado de superficie

Estado de superficie Bueno Regular Malo

Puntos Identificados y creados en la Geodatabase 11 57 87

Tabla 7 : Puntos identificados y creados en la geodatabase de tipo superficie de rodadura Superficie de rodadura Concreto Afirmado Sin Afirmar Trocha

Puntos Identificados y creados en la Geodatabase 6 23 67 58

Mapa 3 : Inventario vial vecinal de la provincia de Paruro

4.2. PRIORIZACIÓN DE LA RED VIAL VECINAL En base a la geometría de la red vial vecinal y del modelamiento de las 2 fases y sus subprocesos, se hallaron los siguientes resultados:

4.2.1. Fase I Elegibilidad del Camino Vecinal En esta fase se eligen las vías que no tiene ningún compromiso social ambiental y socio cultural, de modelamiento de la intersección Áreas Naturales Protegidas, patrimonio cultural en la provincia de Paruro dio como no elegible para esta priorización el camino con ruta CU-1291, como se ve en el mapa 4.

Mapa 4 : Priorización Inventario vial vecinal de la elegibilidad de los caminos vecinales

4.2.2. Fase II Criterios Económicos y Sociales Se divide en 5 sub procesos

4.2.2.1. Camino Asociado a las Cadenas de Valor Camino asociado a las cadenas de valor, de acuerdo a la intersección de la red vial vecinal y los polígonos de producción agrícola y pecuaria se obtuvieron los resultados de la tabla 8. Estos valores de acuerdo a su puntaje y longitud del camino se estandarizan, normalizaron y ponderaron. Tabla 8 : Productos agrícolas y pecuarios definidos a la red vial de acuerdo a la cadena productiva de la provincia Cadena de valor Legumbres Tubérculos Alfalfa Cereales Ovino Sin Cadena de Valor

Código CVAL11 CVAL18 CVAL2 CVAL8 PP1

Nro. vías Puntaje 30% 5 30% 53 30% 7 30% 21 20% 34 0% 5

En el mapa 5 se aprecia los polígonos que sobresalen en la producción agrícola y pecuaria, que dan lugar a la cadena de valor de la provincia de Paruro.

Mapa 5 : Infraestructura vial vecinal asociada a la cadena de valor

4.2.2.2. Complementariedad Vial Para la complementariedad vial, se utilizó la herramienta Network Analyst, se determinó la distancia más corta entre los 8 nodos del corredor logístico y los 9 nodos de acopio, estas definen las vías optimas, para este análisis además de la red vial vecinal se tomó en cuenta la red vial departamental y nacional.

Figura 8 : Mediante el uso de la herramienta Network Analyst se determinó las vías más optimas de acuerdo a la ruta más corta nodos de acopio y corredores logísticos.

La red vial de la provincia de Paruro no cuenta con conexión directa a los corredores logísticos, con la herramienta Network Analyst se determinó 47 vías vecinales que

optimizan las rutas más cortas como se puede ver en la figura 8, las vías que están conectadas a las vías optimas son 104 alimentadoras y 21 sin conexión, de acuerdo a la conectividad de la vía se pondero con el puntaje de la tabla 9, como resultado se tiene el mapa 6, de caminos vecinales con conexión a corredor logístico y alimentadores. Tabla 9 : Conexión de las vías vecinales a un corredor logístico Vía vecinal Conectada a: Corredor Logístico Alimentador Sin Conexión

Nro. de Vías

Puntaje 0 20% 104 15 21 0

Mapa 6 : Caminos vecinales con conexión a los corredores vecinales

4.2.2.3. Integración La integración de los caminos vecinales con las capitales de distrito e integración con las poblaciones que conecta. A. Integración de caminos vecinales con las capitales de distrito Se determinó con la herramienta Network Analyst las rutas más cortas entre las 9 capitales distritales, con intervención de las vías vecinales, departamentales y nacionales como se puede apreciar en la figura 9.

Figura 9 : Mediante el uso de la herramienta Network Analyst se determinó las vías optimas entre cada capital distrital.

Del análisis solo se toma en cuenta las vías vecinales que participan en las vías optimas con las distancias más cortas, haciendo un total de 26 vías vecinales, posteriormente se ve el número de veces que esta conecta a los diferentes distritos de acuerdo a la tabla 10, los resultados se estandarizan, normalizan y ponderan con un factor de 0.08. como resultado se tiene el mapa 7. Que son caminos vecinales que conecta al mayor número de capitales de distrito.

Tabla 10 : Camino vecinal que conecta a mayor número de capitales de distrito NUMERO DE CAMINOS

NUMERO A CD QUE CONECTA 2 6 3 5 7 4 6 3 8 1

Mapa 7 : Camino vecinal que conecta a mayor número de capitales de distrito

B. Integración de los caminos vecinales con poblaciones Para determinar los caminos vecinales que integran directamente al mayor número de personas, se consideró a todas las poblaciones que están a una distancia de 1000 m. de la vía vecinal, población que puede estar integrada a varias vías, la población que integra la vía es la sumatoria de las poblaciones dentro de este búfer, los resultados se estandarizan, normalizan y ponderan con un factor de 0.07. El Mapa 8 es el resultado del búfer de 1000m de los caminos vecinales que interceptados con las poblaciones, muestra los centros poblados que serán incluidos en este estudio.

Mapa 8 : Camino vecinal que integra directamente mayor población.

4.2.2.4. Accesibilidad La accesibilidad de caminos a centros educativos CE y establecimientos de salud ES A. La accesibilidad de caminos a centros educativos CE Se encuentran los centros educativos que se ubican en el área de influencia de la ruta del camino vecinal, para esta investigación se tomaron en cuenta los CE con un búfer de 750 m. considerándose a los de nivel primario, secundario y superior, de la intersección de la red vial y CE dentro del búfer, se determinó 87 CE que son accesibles a los caminos vecinales, como se aprecia en la tabla 11. los resultados se estandarizan, normalizan y ponderan con un factor de 0.07, el mapa 9 es el resultado de los caminos vecinales que conectan a los centros educativos. Tabla 11 : Número de establecimientos de salud y su Categoría TIPO DE CE Primaria Secundaria Superior

TOTA DE CE 70 16 1

Mapa 9 : Camino vecinal que conecta al mayor número de centros educativos.

B. Caminos vecinales que conectan a establecimientos de salud ES Se consideró a todos los ES de la provincia de Paruro, con un total de 14 ES con categorías I-1, I-2, I-3 y I-4 de acuerdo al (MINSA, 2011), para esta investigación se tomó en cuenta una distancia de 2500 m. al eje de la vía vecinal, en la tabla 12 se nombran a la cantidad de vías que conectan a los establecimientos de salud y a la categoría que pertenece. Los ES identificados dentro de la intersección con el búfer, se estandarizan, normalizan y ponderan con un factor de 0.08. El mapa 10 muestra los establecimientos de salud que conectan e interceptan con los búferes de caminos vecinales de la provincia de Paruro.

Tabla 12 : Número de establecimientos de salud y su Categoría NUMERO DE ES

CATEGORIA DE ES

I-1

I-2

I-3

I-4

DEFINICIÓN CATEGORIA (MINSA, 2011) Puesto de salud o Posta de salud con profesional de salud no médico, Consultorio de profesional de la salud (no médico) Puesto de salud o posta de salud (con médico), Consultorio médico (con médico, con o sin especialidad) Centro de salud, Centro Médico, Centro Médico Especializado, Policlínico Centro de salud con camas de internamiento, Centro médico con camas de internamiento

Mapa 10 : Camino vecinal que conecta mayor número de establecimientos de salud.

4.2.2.5. Potencialidades El camino vecinal se asoció a las principales potencialidades de los recursos naturales de la provincia, de acuerdo al PVPP, al plan de desarrollo concertado de la provincia, los principales recursos son la agricultura y la actividad pecuaria, la provincia tiene gran potencial minero, pero no se tomó en cuenta porque están en la etapa de proyecto. Para los resultados, en la parte agrícola se restó el área de uso agrícola menos áreas cosechadas del año 2018, y para la parte pecuaria se restó el 22% de saca del ganado. En el Mapa 11 se aprecia los caminos vecinales asociadas a las principales potencialidades de los recursos naturales de la provincia, tanto agrícola como pecuario

Mapa 11 : Camino vecinal asociada a las principales potencialidades de los recursos naturales de la provincia.

4.2.3. Fase III Determinar el Índice de Priorización de los Caminos Vecinales Se determinó el índice para la priorización de las vías vecinales de la provincia, sumando los 7 valores ponderados en la fase II. Los valores de índice de priorización obtenidos se encuentran en 4 grupos, 10 vías con índices muy altos, 27 vías con índice alto, 26 vías con índice medio y 62 vías con índice bajo. Esta agrupación de índices se puede ver en el mapa 12 de determinación de Índices para la priorización de los caminos vecinales de la provincia de Paruro. De acuerdo a los índices de priorización se realiza un ranking en la tabla 13 se puede ver los 10 caminos vecinales priorizados y en la figura 10 una representación en forma gráfica. Tabla 13 : Ranking de los 10 caminos según el índice de Priorización Camino vecinal

C67

C17

C125

C50

C10

C43

C18

C147 C119

C29

Ranking

1°

2°

3°

4°

5°

6°

7°

8°

10°

Puntaje Obtenido - Índice para priorización de caminos vecinales (IP)

0.404 0.373 0.350 0.348 0.333 0.325

9°

0.320 0.314 0.309 0.302

Figura 10 : Grafico de barras del ranking de los 10 primeros caminos vecinales de acuerdo al índice de priorización

Mapa 12 : Determinación del Índice para la priorización de los caminos.

4.2.4. Fase 4 Priorización En esta fase se ordenó toda la información de acuerdo al índice de priorización indicado en la guía metodológica (MTC, 2017) en orden de mayor a menor, de las 125 vías, solo a manera de ejemplo se mostrará en la tabla 14 y 15 las 25 primeras vías en el formato de resumen del modelamiento de todas las fases. En el Anexo 1 se encuentra la tabla completa de la priorización de la provincia de Paruro.

Tabla 14 : Tabla de la estimación de índice de priorización fase I, Fase II 1,2

Tabla 15 : Tabla de la estimación de índice de priorización Fase II 3,4,5 y Fase III

4.3.

NIVEL DE INTERVENCIÓN

4.3.1. Estado de superficie Con el visionado del video espacial y uso del complemento FMV con herramientas SIG en el software ArcGIS, se generó una geodatabase de las vías vecinales de la provincia de Paruro, determinándose como aparece en la tabla 16 el estado de la superficie de las vías vecinales, se identificó 14 vías en buen estado, 62 es estado regular y 118 en estado malo. Con esta información se generó el mapa 13 que identifica los estados de superficie de la provincia de Paruro, se puede ver que más del 60 % de vías están en mal estado y solamente el 7% en buen estado

Tabla 16 : Estado de la superficie de la red vecinal de la Provincia de Paruro Estado de Superficie Bueno Regular Malo

Número de tramos

14 62 118

Mapa 13 : Estado de Superficie identificada en la red vial de la provincia de Paruro.

4.3.2. Superficie de Rodadura e infraestructura Con el visionado del video espacial y uso del complemento FMV con herramientas SIG en el software ArcGIS, se generó una geodatabase determinando el tipo de superficie de rodadura de la red vial provincial. En la tabla 17 se puede ver los tipos de superficie identificado en un total de 193, de los cuales 7 superficie de concreto, 24 superficie afirmada, 75 superficie sin afirmar y 87 vías son trochas. Con el visionado del video espacial de los caminos vecinales, también se identificó la construcción de infraestructura de obras de arte, generándose una geodatabase con el uso de las herramientas SIG y el complemento FMV en el software ArcGIS. En la tabla 18 se puede ver los tipos de infraestructura identificada, 18 puentes, 1 puente peatonal, 465 alcantarillas y 87 badenes. Con los resultados de la información del tipo de superficie de rodadura y tipo de infraestructura se realizó el mapa 14 de la provincia de Paruro. Tabla 17 : Superficie de rodadura identificada en la red vecinal de la Provincia de Paruro Superficie de Rodadura Concreto Afirmado Sin Afirmar Trocha

Número de tramos 7 24 75 87

Tabla 18 : Infraestructura identificada en la red vecinal de la Provincia de Paruro Tipo de Infraestructura Puente Puente peatonal Alcantarillas Baden

Número de Infraestructura 18 1 465 87

Mapa 14 : Superficie de rodadura e infraestructura identificada en la red vial de la provincia de Paruro.

4.3.3. Determinación del Nivel de Intervención Para determinar el nivel de intervención de las vías vecinales de la provincia de Paruro, se realiza en vías que son priorizadas solamente con el índice de ponderación alta, con la información de superficie de rodadura, el estado de transitabilidad y de acuerdo a la existencia de infraestructura en la vía se determina el nivel de intervención. En la tabla 19 se observa los resultados de las 103 vías de índice ponderado alto, los niveles de intervención que le corresponde a las vías de la provincia de Paruro. El resultado se puede observar en el mapa 15 de los niveles de intervención ya definidos.

Tabla 19 : Determinación del nivel de intervención Superficie de rodadura

Estado de transitabilidad

N° vías

vías con vías sin infraestructura infraestructura

Afirmado

Bueno

Afirmado

Regular

Sin Afirmar Sin Afirmar

Regular Malo

29 20

15 14

14 6

Trocha

Malo

Nivel de Intervención Mantenimiento Rutinario Mantenimiento Periódico Rehabilitación Rehabilitación Mejoramiento y Rehabilitación

Mapa 15 : Nivel de Intervención de la red vial de la provincial de Paruro

4.4. ANALISIS DE RESULTADOS Para lograr los resultados de acuerdo a la metodología de esta investigación, en el uso de nuevas herramientas tecnológicas, enfocado en el video espacial, información obtenida procesada para su diagnóstico y análisis en un entorno SIG que permite generar un inventario vial provincial, inventario que permite modelar la priorización y nivel de intervención vial. Con la herramienta geoespacial de Video espacial se realizó la captura de los fotogramas georeferenciados con una cámara filmadora GoPro Hero 5, por su facilidad de uso, su potente herramienta de recolección de datos y GPS incorporado en el mismo equipo, la información del cada fotograma contiene su ubicación. La precisión alcanzada es aceptable para la presente investigación y los costos de estos equipos son asequibles. La toma del video se realizó desde un vehículo colocado en la parte céntrica frontal, como definen Lewis et al. (2006) el cono de visión de la cámara con dirección al horizonte y al suelo, cuadrilátero que define el área de interés. La videocámara se colocado internamente en el parabrisas con una ventosa, para la obtención de una información optima (MTC, 2017) se conduce el vehículo a una velocidad aproximada de 20 a 40 Km/h. y en curvas cerradas a 5 km/h. Para el levantamiento de los elementos de la infraestructura de red vial vecinal, el GPS requerido (MTC, 2017) se realiza a través de un GPS navegador. En esta investigación para comparar la precisión de la información captada por GPS de la cámara de video se realizó la comparación con un equipo de mayor precisión un GPS submétrico Emlid Reach RS2. La comparación de la geometría levantada a nivel de track se puede observar en la figura 11. En la tabla 20 se puede apreciar la diferencia entre levantamiento de GPS submétrico y GoPro Hero 5, respecto a la longitud la diferencia fue de 2.0 m., la diferencia entre la mayor separación de la vía paralela fue de 4.90 m. y teniendo una diferencia media en toda la vía de 1.40 m. esta diferencia se encuentra dentro de los parámetros de precisión de un GPS submétrico y un navegador. En la presente investigación esta diferencia de error en la geometría genera por el GoPro no es relevante.

Figura 11 : Comparación del levantamiento con el GPS de la videocámara GoPro y El GPS submétrico Tabla 20 : Diferencia entre levantamiento de GPS submétrico y GoPro Hero 5

Km mayor separación Diferencia Media

GoPro Hero 5 5.752

GPS Emlid Reach RS2 5.750

4.9 m.

1.40 m

La información del video espacial permite generar la geodatabase del inventario vial, en el proceso de gabinete o post campo, ahorrando tiempo y mayores costos, también permite realizar los controles de calidad sin necesidad de regresar a campo. El inventario vial vecinal es un insumo base para las diferentes fases de la priorización de la red vial, trabajada conjuntamente con información secundaria oficial de instituciones de acuerdo a los modelamientos del MTC (2017). Esta información secundaria es brindada por

instituciones oficiales, por lo general esta información tabular se totaliza por ámbitos a nivel distrital, teniendo el inconveniente de englobar y generalizar la información al nivel de la red vial distrital, cuando se observa que el comportamiento de cada vía clasificada y no clasificada es diferente. Para evitar este error se utilizó la información oficial secundaria a nivel de IDE generalmente polígonos, aunque no son los datos más recientes, permite trabajar asignando individualmente datos más reales a cada vía individualmente, IDE que se procesa, sistematiza y normaliza, cumpliendo en forma más óptima con lo exigido (MTC, 2017) para el modelamientos de priorización y nivel de intervención . Parte de la información oficial cartográfica que brinda el estado está en formato PDF, información que se tuvo que digitalizar y georreferenciar. Otra dificultad es el manejo de la temporalidad de la información que son de diferentes años, casi ninguna institución tiene la información más reciente en una IDE, solo a nivel de resumen tabular y generalizado a nivel distrito, el SINAC como uno de los insumos más importantes de un inventario data del año 2016, existiendo un 36 de vías no clasificadas; MINEDU y MINSA son una de las pocas instituciones que actualizan su información IDE constantemente. Con la metodología y modelamiento de la información del inventario vial e información secundaria de diferentes instituciones se determinó el índice de priorización de la red vial vecinal, observándose que aplicando la metodología existen en la priorización, vías con longitudes pequeñas, es importante que se tome en cuenta ponderar las longitudes, para que en el ranking existan vías de mayor longitud. El gobierno nacional y regional entrega los recursos para su nivel de intervención, para las municipalidad provincial y distrital le es de suma importancia invertir en caminos que tengan mayor longitud, porque estos involucraran a más población y accesibilidad a sus recursos. Se puede mejorar la metodología incorporando un índice de ponderación para las longitudes del camino ponderando con mayor valor a los caminos de mayor longitud. El nivel de intervención se realiza en base a los estados de superficie, en esta investigación se utilizó la información de superficie de rodadura e infraestructura existente en el camino, en una vía que su superficie de rodadura es trocha no tiende a existir infraestructura.

CONCLUSIONES

El uso del video espacial como una herramienta geotecnológica, estandarizada en un entorno SIG, ha demostrado ser una herramienta potente para desarrollar y actualizar un inventario vial vecinal de la provincia de Paruro, permitiendo optimizar los tiempos de trabajo y el uso de menores recursos, a la vez que permite realizar los controles de calidad de la información en gabinete o post campo, por los buenos resultados que se obtuvieron se recomienda su uso en la actualización y revisión de los inventarios viales. Tener desactualizada la información del inventario vial de la provincia de Paruro, no permite planificar y gestionar de forma óptima los recursos asignados para su nivel de intervención de sus caminos, en desmedro del desarrollo de sus poblaciones y poder cerrar las brechas de pobreza. Finalmente se responden a las preguntas de investigación planteadas para el presente estudio, evidenciándose que con el uso del video espacial como herramienta geotecnológica, posibilita la actualización de una manera óptima el inventario vial de la provincia de Paruro. La actualización de la información del inventario vial con el video espacial permite tener el insumo para realizar la tarea de la priorización y determinación de los niveles de intervención de los caminos vecinales.

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